[发明专利]微光刻投射曝光设备的照明系统

说明书

本申请为国家申请日为2008年2月6日、申请号为200880004238.4发明名称为“微光刻投射曝光设备的照明系统中多镜阵列的监测方法和设备”的在先申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种微光刻投射曝光设备的照明系统，其中，由射束偏转元件组成的平面状布置例如微镜阵列用于可变地照明光瞳面。

背景技术

在用于制造精细结构的半导体元件的微光刻投射曝光设备的照明系统中，越来越多使用射束偏转元件的平面状布置，借助它们可以非常灵活地操纵投射光，以便改善微光刻投射曝光设备的成像特性。这方面的一个例子是所谓Multi-Mirror-Array(多镜阵列)，其中将多个微镜，优选地按行和列排列成阵列。微镜可运动并尤其可绕两个互相垂直的轴线倾斜，从而使它们始于中性位置的表面法线可沿任意方向倾斜。

在照明系统中这可以利用于可变地改变照明的调整。对此的例子在WO2005/026843A2及EP1262836A1中提供。此外，多镜阵列还用作微光刻投射曝光设备的反射性掩模母版(WO2005/096098A2)。

对于此类部件重要的是，得知各镜元件准确的倾斜位置，为的是能调整决定性地影响相应的成像特性的精确的位置。

例如在US6421573B1中公开了一种装置，其中辅助光源被用于确定各扫描器镜的倾斜角，在这里借助扫描器镜使UV激光器的光线偏转，以便能刻写图案。

由US6965119已知一种调整多镜阵列相应镜元件的方法，其中，部分曝光射束，亦即投射光，从射束路径提取，以便能通过强度测量实施镜元件的调整。这种方法显然是有缺点的，由于有效光的提取造成强度损失，这对于尽可能短的曝光时间而言是不希望发生的。

因此，按现有技术为避免因强度损失带来的损害，例如可以在物镜尚未利用的时间内，进行多镜阵列镜元件取向的检查及调整。当然，在有些情况下延长了为了检查镜元件所需的停止工作时间，这是不希望的以及影响相应物镜的有效工作。

借助在使镜元件运动的致动器上的相应的传感器来确定多镜阵列镜元件的旋转角度或倾斜角非常麻烦，这是由于镜元件数量巨大，而且由于传感器需要安装空间，导致形式上为多镜阵列的射束偏转元件的排列所占的容积很大。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种装置及一种方法，借助它能以有效的方式确定多镜阵列镜元件的角向位置。尤其是应提供一种方法和设备，借助它们能检测和能测量照射许多平面状排列的射束偏转元件的投射光的偏转，并由此能监测和调整这些偏转。然而因为例如由于热负荷之类引起光学元件表面和尤其表面区形状或取向的改变，对于监测成像特性和修正可能的成像缺陷而言是人们所关心的，所以这种方法和设备可考虑许多其他的应用。

此目的通过有权利要求1所述特征的设备以及有权利要求56所述特征的方法达到。有利的设计是从属权利要求的技术主题。

本发明的基本构思在于，除照明系统投射光束偏转元件平面状布置的投射光外，测量照明装置的至少一个测量光束被引导到要检查的射束偏转元件上，从而可以由检测装置记录测量光束由射束偏转元件引起的偏转。如果假定测量光束由射束偏转元件的偏转以及入射在射束偏转元件上的投射光的偏转相互关联，那么最终可以借助此单独的测量装置，确定投射光的偏转或这种相对于规定的调整的改变。通过附加地设置产生相应测量光束的单独的测量装置，可以取消将有效光从投射光中提取，而且可以实施在利用微光刻投射曝光设备期间连续进行的、对于要检查的光学元件偏转改变所进行的检验和确定。为此，仅需要使一个或多个测量射束的入射方向不同于一个或多个投射光束的入射方向，从而不发生相互影响。

采用这种方法，尤其可以监测和检查光学元件要检查的镜面其表面法线的角度变化或相应的镜面的取向。

优选地，所述方法和设备可以被用于检查尤其上面已说明的多镜阵列(Multi-Mirror-Array MMA)的镜元件。

测量射束的入射方向，既可以在涉及光学元件要检查表面的入射角方面不同，也可以在入射方位角方面不同。入射方位角，在这里指的是相应射束的入射平面相对于一个规定的平面，例如一个沿北-南取向布置的入射平面的平均旋转角度。

若测量光束和投射光的入射方向在入射方位角方面没有区别，则它们必须至少在入射角方面不同，以避免彼此影响和允许通过检测系统记录从镜面反射的测量光束。

若测量光束的入射方向与一个或多个投射光束的入射方向，在入射方位角方面不同，则附加地还可以在要检查的光学元件的入射角方面存在区别。不过这并不必要。